一種草型湖泊再生系統技術方案

本實用新型專利技術提供了一種草型湖泊再生系統，其特征在于：包括依次連接的湖泊下游含藻濁水多點取水系統、岸基物化處理凈化系統、清水管道輸送上游多點還湖系統，以及草型水生態穩步擴展系統和配套的輔助系統，五個子系統聯合運行：從下游多點抽取含藻濁水到湖岸水源廠的水處理設施，經物化法凈化處理后，獲清澈透明的富氧清水出廠，該清水經過管道長距離輸送到上游湖岸，以跌水瀑布水景形式多點還湖，加上擴展系統的生態凈化，最終實現草型湖泊再生。本實用新型專利技術能夠協同削減湖泊污染物，水體循環能效高，水草易存活，沉水植被豐茂，水生態健康穩定，有自我調節和抗污染緩沖能力。有自我調節和抗污染緩沖能力。有自我調節和抗污染緩沖能力。

【技術實現步驟摘要】
一種草型湖泊再生系統


[0001]本技術屬于湖泊污染治理再生
，具體涉及一種草型湖泊再生系統。

技術介紹

[0002]我國共有1km2以上湖泊2759個，絕大多數是半封閉的淡水湖。三四十年來，隨著社會經濟的快速發展，湖泊周邊城鎮化興起，湖泊流域內的人類活動加劇，持續的和累積的污染觸目驚心，致使湖泊原有生態系統破壞殆盡，特別是太湖、巢湖、滇池等著名湖泊，在藍藻水華爆發時魚類死亡，水草銳減，水體猶如綠油漆一般，以湖泊為水源的自來水廠(如無錫、武漢東湖)被迫減產甚至停產或轉用其他水源(如滇池)，人居環境惡化，嚴重影響了人們的生活質量和身心健康。
[0003]近年來，通過大力建設環湖截污管道和污水處理廠，精細化控制流域面源污染，禁用含磷洗滌劑等，廣泛運用海綿城市建設理念，甚至建造大型初雨調蓄處理設施，積極建設大面積河灘河口濱湖濕地，實施河湖底泥清淤、建造生態堤岸，取締湖泊網箱養魚，配合生態引水補水稀釋換水和開展湖泊生態修復等工作，經過堅持不懈地落實這些系統化的綜合措施，極大扭轉并減輕了湖泊污染的趨勢和程度，湖泊水質出現可喜好轉，但要真正恢復到被污染破壞之前的清澈見底、水草搖曳、魚翔淺底的美好狀態，僅僅憑借已有的系統化治理技術措施和管理措施，多年來的實踐已經表明仍然難以湊效和根治。
[0004]究其根本原因是：入湖污染物總量(含底泥緩釋量，為便于理解假定總量以無量綱值150 計)已大大超過湖泊目前的微弱自凈能力(已演變為藻型濁水湖的生態自凈能力假定值10)，也明顯超過了50年前(1970s)草型清水湖的生態系統自凈能力(假定值100)，因此，僅僅將湖泊生態系統簡單復原到50年前的生態健康水平(自凈量100)，仍然不足以抵御當今超量入湖的污染物總量(150)，最為關鍵的現實情況是，湖泊流域內的人類活動強度已不可能回到50年前的稀少和純自然狀態(100)，而只會比50年前入湖污染物的總量更多(有可能 200)而無法做到更少(≤100)。
[0005]故，當今必須建立強有力的且持續有效的人工干預措施，才能逐步達成湖泊水生態修復恢復和美好水生態的長久維持。如果僅僅寄希望于湖泊自身的自愈能力，或自愈后的自凈能力，不外加人工強制干預任其自然、順其自然的話，一是實現美好水生態的過程將過于漫長 (有可能需要十數年甚至百年之久)，二是極大可能永遠無法實現預想目標。這或許是經濟社會發展的必然，也是人類活動單向增加和人們對美好生活的要求越來越高的必然。
[0006]為此，我們有理由認為，成功再造草型清水湖泊的健康生態，并且努力維持其健康生態的可行辦法，必定是人工強制干預(無量綱值140～50)和湖泊健康生態(由10逐漸再生到 100)兩者共同對湖泊更多本底污染物(≥150)進行削減；只有彼此相互協同，才能保障清澈見底、水草搖曳、魚翔淺底的美好景象得以順利重現，并長久維持。
[0007]為了實現上述目標，近年來，污水處理和環保領域、流域治理及湖泊生態修復業界，已經開展人工強制干預和水生態自然凈化(前者相對主動，后者略微被動)兩相結合的
研究和嘗試，并取得了一些成果和實際應用，為眾多已經演變為藻型濁水湖的水體，轉型恢復為草型清水湖帶來了希望，但這些方式方法和工程技術措施尚有諸多不足，需要更多開拓創新。
[0008]專利申請《低碳節能治理湖泊或景觀湖污染水質的方法》(授權公告號CN101913708B，公告日2014.07.16，以下簡稱現有技術1)，是通過設置一個或多個太陽能曝氣式增氧設備，對水體充氧和增加水體循環流動性，用人工強制措施和水生態自凈措施共同改善污染水質。因該方法必須使用較多曝氣式增氧設備，致使景觀水體看上去更像養魚塘，因而推廣運用受到極大局限，當今稍微大些的湖泊景觀已極少采用該方法(改為多處人工瀑布)。
[0009]專利申請《一種湖泊景觀水體的水質保持與生態修復方法》(申請公布號CN106045213A，公布日2016.10.26，以下簡稱現有技術2)，是利用曝氣生物濾池旁路強化處理系統、水生植物處理系統和球狀碳素纖維組合填料處理系統三者聯合，該方法對小型水體和無藻類污染水體有一定效果，但因曝氣生物濾池進水濃度低而處理效率不高，水生植物處理系統的生態效能占比低，因而總體成本較高，性價比不足，難以應用于稍微大型的藻類污染湖泊的修復。
[0010]專利申請《一種富營養化湖泊的聯合修復方法》(授權公告號CN104512986B，公告日 2016.12.07，以下簡稱現有技術3)，是通過水泵將湖水抽送至生物濾池中處理，然后在曝氣生物巢中進行深度處理，此后再進行自然沉淀處理，之后流回湖中經由曝氣機和導流墻組成的造流系統、生物膜凈化系統、水生態系統等凈化處理，又被水泵抽送至生物濾池進入下一循環。鑒于填充沸石分子篩濾料的生物濾池極易被水體生物粘性物質堵塞，且自然沉淀后的水體達不到沉水植物要求的充分透明度，加上湖泊中曝氣機造流的整體接力流動效果勉強，實際能耗高，且會誤認為是養魚塘，因而該聯合修復方法的可行性和適用性尚存不足。
[0011]專利申請《一種退化湖泊的修復方法》(申請公布號CN106348449A，公布日2017.01.25，以下簡稱現有技術4)，是直接向湖泊加入絮凝劑和微生物菌劑，同時在湖泊沿岸建立人工濕地及沿岸種植水生植物的修復方法，確實可以見到短期的局部效果，但因為湖泊并非處于隔絕的靜止狀態，而是有外源污染不斷輸入，因而投加制劑難以長久持續而且制劑投加總量巨大，菌劑亦難以成為湖中優勢菌種且容易流失，加上湖中水體無法與沿岸濕地或植物進行質能交換，因而難以持續向好地改變湖泊狀態，修復時間過于漫長而且可能永遠難以真正修復。
[0012]專利申請《一種用于污染水體快速修復的裝置及方法》(申請公布號CN107445240A，公布日2017.12.08，以下簡稱現有技術5)，是向水體大面積噴灑鋁鐵混合改性膨潤土，以期實現污染水體的原位修復，據稱其經過特殊方法改性的水體修復劑，對特定污染物吸收能力可提高數倍，然而，吸附了污染物的膨潤土沉降成底泥，其污染物并未降解或移出系統，隨著水體污染的持續和日積月累，底泥越積越多反倒增加了水體的污染負擔，因為吸附沉降的污染物最終還是會釋放回水體內形成新的疊加污染，因此，直接向水體投加物質的方法應歸類為臨時性應急措施，治標不治本，不是長久之計。
[0013]專利申請《一種湖泊治理系統》(授權公告號CN106638458B，公告日2019.02.05，以下簡稱現有技術6)，是通過在湖泊一側設置漂浮帶形成河道，利用底層推流器產生湖泊循
環流，利用供氧機提高水體含氧量，再配合水草種植和生態浮島等水生態，這樣的人工強制措施和水生態兩者，共同實現微小型湖泊污水治理的目的。鑒于用推流器強制循環湖泊大水體極易短流，能耗高且效率低，實際循環效果大打折扣，故，最終治理成效有待實踐檢驗。
[0014]專利申請《用于淺水型污染湖泊的生態修復系統》(授權公告號CN211664912U，公告日 2020.10.13，以下簡稱現有技術7)，是通過低污水本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種草型湖泊再生系統，其特征在于：包括依次連接的湖泊下游含藻濁水多點取水系統、岸基物化處理凈化系統、清水管道輸送上游多點還湖系統，以及草型水生態穩步擴展系統和配套的輔助系統；所述凈化系統，包括高位格柵配水池，高位格柵配水池通過連接管道，依次與混凝沉淀澄清氣浮除藻池、均質濾料氣水反沖洗砂濾池、反沖洗泵房相連接，后端的反沖洗泵房，通過連接管道與還湖系統的緩沖吸水井連接；所述草型水生態穩步擴展系統，包括在清水區引種的本土沉水植物、在淺水處和岸邊種植的挺水植物、水域內投放的土著魚苗。2.如權利要求1所述的一種草型湖泊再生系統，其特征在于：所述取水系統，包括湖泊下游或主導風向下風向位置處，與湖泊總體流向垂直的截面上，設置的間距大致相等的若干取水井，取水井的頂部設表層取水口，部分位于深水處的取水井下部接近湖床處設下層取水口，各取水井依次通過湖底引水管道相連，最終與位于湖岸邊的取水泵房進口銜接，取水泵房出口經過取水閥門流量計和取水壓力管道，與位于岸上的高位格柵...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉賢斌，
申請(專利權)人：武漢寶捷能環境工程技術有限公司，
類型：新型
國別省市：